Design passivo: estratégias naturais de conforto e seus benefícios

Parte das abordagens holísticas e sustentáveis da arquitetura, o design passivo se destaca como uma alternativa que alia conforto, economia e ambientes mais saudáveis. A seguir, entenda melhor esse conceito e como ele é incorporado na prática.

Design passivo

Em 1990, o conceito de design passivo surgiu na Alemanha com a proposta de oferecer conforto e qualidade ambiental, a partir de estratégias de climatização natural, para aquecer ou refrescar.

A capacidade de promover ambientes termicamente confortáveis sem recorrer à energia elétrica ou a recursos artificiais se mostrou altamente eficiente. Na Alemanha, residências que aderiram a tais iniciativas reduziram em até 40% o uso de meios artificiais de climatização. Além desse impacto positivo, as soluções passivas diminuem o consumo energético e a pegada de carbono.

Desde sua criação, portanto, essa abordagem tem sido bastante utilizada pelo valor que agrega à arquitetura sustentável. Na busca por equilíbrio socioambiental, as iniciativas de design passivo se mostram fundamentais para profissionais que buscam aplicar estratégias adaptadas às mudanças climáticas, sem deixar de lado o conforto dos usuários.

O design passivo é, em suma, uma forma de pensar a interação entre projetos arquitetônicos e o meio no qual estão inseridos. Para tanto, o design passivo considera as particularidades de cada projeto, como questões regionais, posicionamento no terreno e microclima local.

Também são considerados aspectos como a direção dos ventos, a incidência solar e outros elementos capazes de regular a temperatura interna de forma natural. Dessa forma, alcança-se um equilíbrio benéfico para o bem-estar humano e ambiental.

O poder da ventilação natural

A ventilação natural é uma das principais estratégias de promoção de conforto em construções sustentáveis, dispensando recursos mecânicos ou automatizados. Renovável, econômico e sustentável, esse método aproveita os fatores externos para garantir autonomia aos projetos.

A promoção da saúde dos moradores é outro benefício da ventilação natural nos interiores, visto que esta melhora a qualidade do ar interno e a salubridade dos espaços. Para garantir a troca com o exterior e um fluxo de ar de qualidade, há diferentes estratégias.

A ventilação unilateral, por exemplo, faz uso de aberturas em uma lateral específica de edifícios com área limitada, para arejar os interiores. Já na ventilação cruzada, aberturas dispostas em paredes adjacentes ou opostas permitem que o ar transite pelo interior do projeto e saia na outra direção. Esse método gera uma renovação constante do ar, diminuindo a temperatura interna.

Em construções verticais, o efeito chaminé tende a ser fortemente valorizado. Essa estratégia permite que o ar quente suba para a parte superior da construção, estimulando a ventilação natural por todos os espaços internos.

Aquecimento passivo aproveitando a luz solar

O conceito de aproveitamento passivo da energia solar se refere à recepção e distribuição da energia proveniente do sol, por métodos naturais. Os sistemas relacionados oferecem iluminação, calor, energia mecânica e eletricidade às construções, de forma sustentável. Nessa abordagem, o primeiro ponto considerado é a localização do projeto em relação ao sol. A ideia é que a construção consiga aproveitar o máximo de sol durante o dia, para que a luz recebida seja convertida em conforto. Em termos estruturais, a orientação e a forma do projeto são determinantes para a incidência de luz solar nos interiores.

Os sistemas passivos guiados pelo sol podem funcionar de três maneiras. Através do ganho direto, a construção é energizada e aquecida pela incidência solar direta, que atinge a superfície do edifício. É o caso de uma fachada de vidro, por exemplo.

Já no ganho indireto, a luz incide sobre uma superfície alternativa (como uma parede de alvenaria) e, quando absorvida, é transformada em energia térmica, que é transferida para os interiores. Por fim, no ganho isolado a construção faz uso de materiais específicos para a absorção de energia solar, como placas metálicas coletoras e tanques de armazenamento de calor.

O posicionamento de elementos estruturais também é considerado fator essencial para arquitetos adeptos do design passivo. Um exemplo é a localização de janelas grandes que, quando posicionadas no lado norte do projeto, garantem transferência máxima de luz solar aos interiores.

De maneira inversa, o uso de janelas menores em fachadas ao sul é estratégico para absorver menos energia térmica e, desta forma, gerar um ambiente mais fresco. O uso de claraboias é outra medida estrutural do design passivo, pois elas permitem a distribuição direta de luz solar nos ambientes.

Materiais estratégicos do design passivo

Conforme abordado anteriormente, a seleção estratégica de materiais é uma das formas de oferecer conforto térmico passivamente. Tanto para regiões frias quanto para locais quentes, é preciso escolher bem os materiais do projeto, de maneira a ganhar ou barrar o ganho solar da construção e garantir equilíbrio da temperatura.

Para absorver radiação solar, materiais como concreto, pedras e tijolos estão entre os mais utilizados. A cor ou a transparência das estruturas também exerce forte influência na promoção do conforto: materiais transparentes transmitem mais radiação solar que os translúcidos, ao passo que superfícies escuras absorvem mais calor que as claras, por exemplo.

O contrário também é verdadeiro: materiais translúcidos e superfícies foscas dispersam a radiação solar na mesma medida que a transmitem, sendo mais adequados quando o objetivo é reter menos calor nos ambientes.

O vidro e a alvenaria são materiais comuns das chamadas paredes térmicas: camadas externas construídas no lado ensolarado da construção, que ajudam a preservar o calor durante o dia e liberá-lo à noite.

Em paralelo à retenção de calor, técnicas como a de sombreamento são fundamentais para regular a quantidade de luz solar que adentra os interiores. Estruturas horizontais impedem o excesso de calor e controlam a incidência de luz, melhorando o conforto dos ocupantes.